ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം

ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം#

ശബ്ദത്തിന്റെയോ പ്രകാശത്തിന്റെയോ ഉറവിടം ഒരു നിരീക്ഷകനെ അപേക്ഷിച്ച് ചലിക്കുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണ് ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം. ഉറവിടം നിരീക്ഷകനെ നോക്കി അടുക്കുകയാണോ അകലുകയാണോ എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച് ശബ്ദത്തിന്റെയോ പ്രകാശത്തിന്റെയോ ആവൃത്തി മാറുന്നതിന് ഇത് കാരണമാകുന്നു.

ഉറവിടം നിരീക്ഷകനെ നോക്കി അടുക്കുമ്പോൾ, തരംഗങ്ങൾ ചുരുങ്ങുന്നു, ഇത് ഉയർന്ന ആവൃത്തിക്ക് കാരണമാകുന്നു. എതിർവശത്ത്, ഉറവിടം നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകലുമ്പോൾ, തരംഗങ്ങൾ നീട്ടപ്പെടുന്നു, ഇത് താഴ്ന്ന ആവൃത്തിക്ക് കാരണമാകുന്നു.

ആവൃത്തിയിലെ മാറ്റത്തിന്റെ അളവ് ഉറവിടത്തിന്റെ വേഗതയെയും ഉറവിടത്തിനും നിരീക്ഷകനും ഇടയിലുള്ള ദൂരത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉറവിടം വേഗത്തിൽ ചലിക്കുന്തോറും, ആവൃത്തിയിലെ മാറ്റം കൂടുതലാണ്. കൂടാതെ, ഉറവിടം നിരീക്ഷകനോട് അടുത്താകുന്തോറും, ആവൃത്തിയിലെ മാറ്റം കൂടുതലാണ്.

ദൈനംദിന ജീവിതത്തിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം സാധാരണയായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു അടുക്കുന്ന ആംബുലൻസിന്റെ സൈറൺ അത് പിന്തിരിയുമ്പോൾ ഉള്ളതിനേക്കാൾ ഉയർന്ന പിച്ചിൽ ശബ്ദിക്കുന്നു. അതുപോലെ, ഒരു നക്ഷത്രം നമ്മുടെ നേരെ അടുക്കുകയാണെങ്കിൽ അതിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ നീല അറ്റത്തേക്ക് മാറ്റപ്പെടാം, അല്ലെങ്കിൽ നക്ഷത്രം നമ്മിൽ നിന്ന് അകലുകയാണെങ്കിൽ സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ചുവപ്പ് അറ്റത്തേക്ക് മാറ്റപ്പെടാം.

ജ്യോതിശാസ്ത്രം, വൈദ്യശാസ്ത്രം, കാലാവസ്ഥാശാസ്ത്രം എന്നിവയുൾപ്പെടെ വിവിധ മേഖലകളിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവത്തിന് പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ, നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും താരാപഥങ്ങളുടെയും വേഗതയും ദിശയും അളക്കാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. വൈദ്യശാസ്ത്രത്തിൽ, രക്തപ്രവാഹം അളക്കാനും ഹൃദയത്തിലെ അസാധാരണത്വങ്ങൾ കണ്ടെത്താനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാലാവസ്ഥാശാസ്ത്രത്തിൽ, കാലാവസ്ഥാ മുൻനിരകളുടെ ചലനം ട്രാക്കുചെയ്യാനും കാലാവസ്ഥ പ്രവചിക്കാനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം വിശദീകരിച്ചത്#

ശബ്ദത്തിന്റെയോ പ്രകാശത്തിന്റെയോ ഉറവിടം ഒരു നിരീക്ഷകനെ അപേക്ഷിച്ച് ചലിക്കുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണ് ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം. ഉറവിടം നിരീക്ഷകനെ നോക്കി അടുക്കുകയാണോ അകലുകയാണോ എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച് ശബ്ദത്തിന്റെയോ പ്രകാശത്തിന്റെയോ ആവൃത്തി മാറുന്നതിന് ഈ പ്രഭാവം കാരണമാകുന്നു.

ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

ശബ്ദമോ പ്രകാശമോ തരംഗങ്ങൾ ബഹിരാകാശത്തിലൂടെ എങ്ങനെ സഞ്ചരിക്കുന്നു എന്നതാണ് ഡോപ്ലർ പ്രഭാവത്തിന് കാരണം. ശബ്ദത്തിന്റെയോ പ്രകാശത്തിന്റെയോ ഉറവിടം നിശ്ചലമായിരിക്കുമ്പോൾ, തരംഗങ്ങൾ സ്ഥിരമായ വേഗതയിൽ ഒരു നേർരേഖയിൽ സഞ്ചരിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഉറവിടം ചലിക്കുമ്പോൾ, തരംഗങ്ങൾ ഉറവിടത്തിന്റെ മുൻഭാഗത്ത് ചുരുങ്ങുകയും ഉറവിടത്തിന്റെ പിന്നിലായി നീട്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. തരംഗങ്ങളുടെ ഈ ചുരുക്കലും നീട്ടലും ശബ്ദത്തിന്റെയോ പ്രകാശത്തിന്റെയോ ആവൃത്തി മാറ്റുന്നതിന് കാരണമാകുന്നു.

ശബ്ദത്തിലെ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം

ശബ്ദത്തിലാണ് ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഏറ്റവും സാധാരണയായി നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നത്. ഒരു കാർ നിങ്ങളുടെ അരികിൽ കൂടി ഓടുമ്പോൾ, കാർ നിങ്ങളെ അടുക്കുകയും പിന്നീട് കടന്നുപോകുകയും ചെയ്യുമ്പോൾ കാറിന്റെ എഞ്ചിന്റെ ശബ്ദത്തിന്റെ പിച്ച് മാറുന്നു. കാറിന്റെ എഞ്ചിൽ നിന്നുള്ള ശബ്ദ തരംഗങ്ങൾ കാറിന്റെ മുൻഭാഗത്ത് ചുരുങ്ങുകയും കാറിന്റെ പിന്നിലായി നീട്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം. തരംഗങ്ങളുടെ ചുരുക്കൽ ശബ്ദത്തിന്റെ പിച്ച് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു, അതേസമയം തരംഗങ്ങളുടെ നീട്ടൽ ശബ്ദത്തിന്റെ പിച്ച് കുറയ്ക്കുന്നു.

പ്രകാശത്തിലെ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം

പ്രകാശത്തിലും ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം സംഭവിക്കുന്നു. ഒരു നക്ഷത്രം നമ്മുടെ നേരെ അടുക്കുമ്പോൾ, നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ നീല അറ്റത്തേക്ക് മാറ്റപ്പെടുന്നു. നക്ഷത്രം നമ്മെ അടുക്കുമ്പോൾ നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾ ചുരുങ്ങുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം. എതിർവശത്ത്, ഒരു നക്ഷത്രം നമ്മിൽ നിന്ന് അകലുമ്പോൾ, നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ചുവപ്പ് അറ്റത്തേക്ക് മാറ്റപ്പെടുന്നു. നക്ഷത്രം നമ്മിൽ നിന്ന് അകലുമ്പോൾ നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾ നീട്ടപ്പെടുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം.

ഡോപ്ലർ പ്രഭാവത്തിന്റെ പ്രയോഗങ്ങൾ

ശാസ്ത്രത്തിലും സാങ്കേതികവിദ്യയിലും ഡോപ്ലർ പ്രഭാവത്തിന് വിശാലമായ പ്രയോഗങ്ങളുണ്ട്. ഡോപ്ലർ പ്രഭാവത്തിന്റെ ചില ഉദാഹരണങ്ങൾ ഇവയാണ്:

• റഡാർ: റഡാർ തോക്കുകൾ കാറുകളും വിമാനങ്ങളും പോലുള്ള ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ വേഗത അളക്കാൻ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• സോണാർ: സബ്മറൈനുകളും മത്സ്യങ്ങളും പോലുള്ള ജലത്തിനടിയിലുള്ള വസ്തുക്കൾ കണ്ടെത്താനും ട്രാക്കുചെയ്യാനും സോണാർ സംവിധാനങ്ങൾ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• വൈദ്യശാസ്ത്ര ഇമേജിംഗ്: ശരീരത്തിലെ രക്തപ്രവാഹം അളക്കാൻ അൾട്രാസൗണ്ട്, ഡോപ്ലർ എക്കോകാർഡിയോഗ്രാഫി തുടങ്ങിയ വൈദ്യശാസ്ത്ര ഇമേജിംഗ് രീതികളിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ജ്യോതിശാസ്ത്രം: നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും താരാപഥങ്ങളുടെയും വേഗത അളക്കാനും മറ്റ് നക്ഷത്രങ്ങളെ പരിക്രമണം ചെയ്യുന്ന ഗ്രഹങ്ങളുടെ സാന്നിധ്യം കണ്ടെത്താനും ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• വൈദ്യശാസ്ത്രം: ധമനികളിലും സിരകളിലും രക്തപ്രവാഹത്തിന്റെ വേഗത അളക്കാൻ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ഓട്ടോമോട്ടീവ്: കാറുകളുടെയും ട്രക്കുകളുടെയും വേഗത അളക്കാൻ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• സൈനികം: ശത്രു വിമാനങ്ങളുടെയും മിസൈലുകളുടെയും ചലനം ട്രാക്കുചെയ്യാൻ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

ശാസ്ത്രത്തിലും സാങ്കേതികവിദ്യയിലും വിശാലമായ പ്രയോഗങ്ങളുള്ള ഒരു ആകർഷകമായ പ്രതിഭാസമാണ് ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം. ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം മനസ്സിലാക്കുന്നതിലൂടെ, നമുക്ക് പ്രപഞ്ചത്തെക്കുറിച്ചും അത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു എന്നതിനെക്കുറിച്ചും കൂടുതൽ അറിയാൻ കഴിയും.

ഡോപ്ലർ പ്രഭാവത്തിന്റെ ഉദാഹരണങ്ങൾ:#

• ശബ്ദം:
  • നിങ്ങളുടെ നേരെ ഓടുന്ന ഒരു കാർ നിങ്ങളിൽ നിന്ന് അകന്ന് ഓടുന്ന ഒരു കാറിനേക്കാൾ ഉയർന്ന പിച്ചിൽ ശബ്ദിക്കും. നിങ്ങളുടെ നേരെ ചലിക്കുന്ന കാറിൽ നിന്നുള്ള ശബ്ദ തരംഗങ്ങൾ ചുരുങ്ങുന്നതും നിങ്ങളിൽ നിന്ന് അകന്ന് ചലിക്കുന്ന കാറിൽ നിന്നുള്ള ശബ്ദ തരംഗങ്ങൾ നീട്ടപ്പെടുന്നതുമാണ് ഇതിന് കാരണം.
  • ഒരു ട്രെയിൻ അടുക്കുമ്പോൾ ട്രെയിനിന്റെ വിസിലിന്റെ പിച്ച് ഉയരുകയും ട്രെയിൻ പിന്തിരിയുമ്പോൾ പിച്ച് താഴുകയും ചെയ്യും.
• പ്രകാശം:
  • നമ്മുടെ നേരെ ചലിക്കുന്ന ഒരു നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ നീല അറ്റത്തേക്ക് മാറ്റപ്പെടും, അതേസമയം നമ്മിൽ നിന്ന് അകലുന്ന ഒരു നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ചുവപ്പ് അറ്റത്തേക്ക് മാറ്റപ്പെടും. ഇതിനെ റെഡ്ഷിഫ്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു.
  • നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും താരാപഥങ്ങളുടെയും വേഗത അളക്കാനും ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കാം.

ഡോപ്ലർ പ്രഭാവ സൂത്രവാക്യം#

ശബ്ദത്തിന്റെയോ പ്രകാശത്തിന്റെയോ ഉറവിടം ഒരു നിരീക്ഷകനെ അപേക്ഷിച്ച് ചലിക്കുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന ഒരു പ്രതിഭാസമാണ് ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം. ഉറവിടം നിരീക്ഷകനെ നോക്കി അടുക്കുകയാണോ അകലുകയാണോ എന്നതിനെ ആശ്രയിച്ച് ശബ്ദത്തിന്റെയോ പ്രകാശത്തിന്റെയോ ആവൃത്തി മാറുന്നതിന് ഈ പ്രഭാവം കാരണമാകുന്നു.

ഉറവിടത്തിന്റെയോ നിരീക്ഷകന്റെയോ ചലനം മൂലമുള്ള ഒരു തരംഗത്തിന്റെ ആവൃത്തിയിലെ മാറ്റം കണക്കാക്കാൻ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവ സൂത്രവാക്യം ഉപയോഗിക്കുന്നു. സൂത്രവാക്യം ഇതാണ്:

$$ f_o = f_s \frac{(v + v_o)}{(v + v_s)} $$

ഇവിടെ:

• $f_o4 എന്നത് നിരീക്ഷിച്ച ആവൃത്തിയാണ്
• $f_s$ എന്നത് ഉറവിട ആവൃത്തിയാണ്
• $v$ എന്നത് തരംഗത്തിന്റെ വേഗതയാണ്
• $v_o$ എന്നത് നിരീക്ഷകന്റെ പ്രവേഗമാണ്
• $v_s$ എന്നത് ഉറവിടത്തിന്റെ പ്രവേഗമാണ്

ഉദാഹരണം:

30 m/s വേഗതയിൽ ഒരു നിശ്ചല നിരീക്ഷകനെ നോക്കി ഒരു കാർ ഓടുന്നു. കാറിന്റെ ഹോൺ 440 Hz ആവൃത്തിയുള്ള ഒരു ശബ്ദ തരംഗം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. വായുവിലെ ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗത 343 m/s ആണ്.

ശബ്ദ തരംഗത്തിന്റെ നിരീക്ഷിച്ച ആവൃത്തി കണക്കാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ മൂല്യങ്ങൾ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവ സൂത്രവാക്യത്തിൽ പ്രതിസ്ഥാപിക്കുന്നു: $$ f_o = 440 Hz \times \frac{(343 m/s + 30 m/s)}{(343 m/s + 0 m/s)}$$ $$ f_o = 440 Hz \times \frac{373 m/s}{343 m/s}$$ $$ \Rightarrow f_o = 473 Hz$$

അതിനാൽ, നിരീക്ഷകൻ 473 Hz ആവൃത്തിയിൽ ശബ്ദ തരംഗം കേൾക്കും.

മറ്റൊരു ഉദാഹരണം:

ഒരു പോലീസ് ഉദ്യോഗസ്ഥൻ ഒരു റഡാർ തോക്കുമായി റോഡിന്റെ വശത്ത് നിൽക്കുന്നു. ഒരു കാർ 60 mph വേഗതയിൽ പോലീസ് ഉദ്യോഗസ്ഥനെ കടന്നുപോകുന്നു. റഡാർ തോക്ക് 10 GHz ആവൃത്തിയുള്ള ഒരു റേഡിയോ തരംഗം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗത 299,792,458 m/s ആണ്.

റേഡിയോ തരംഗത്തിന്റെ നിരീക്ഷിച്ച ആവൃത്തി കണക്കാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ മൂല്യങ്ങൾ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവ സൂത്രവാക്യത്തിൽ പ്രതിസ്ഥാപിക്കുന്നു:

$$ f_o = 10 GHz \times \frac{(299,792,458 m/s + 60 mph)}{(299,792,458 m/s + 0 mph)} $$

$$ f_o = 10 GHz \times \frac{299,792,458 m/s}{299,792,458 m/s} $$

$$ \Rightarrow f_o = 10 GHz $$

അതിനാൽ, പോലീസ് ഉദ്യോഗസ്ഥൻ 10 GHz ആവൃത്തിയിൽ റേഡിയോ തരംഗം അളക്കും. കാർ പോലീസ് ഉദ്യോഗസ്ഥനിൽ നിന്ന് അകലുകയാണ്, അതിനാൽ നിരീക്ഷിച്ച ആവൃത്തി ഉറവിട ആവൃത്തിക്ക് തുല്യമാണ് എന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം.

(a) നിശ്ചലനിരീക്ഷകനെ നോക്കി ചലിക്കുന്ന ഉറവിടം#

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം ഒരു നിശ്ചല നിരീക്ഷകനെ നോക്കി ചലിക്കുമ്പോൾ, നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ യഥാർത്ഥ ആവൃത്തിയേക്കാൾ ഉയർന്ന ആവൃത്തി കേൾക്കുന്നു. നിരീക്ഷകനെ അടുക്കുമ്പോൾ ശബ്ദ തരംഗങ്ങൾ ചുരുങ്ങുന്നതാണ് ഇതിന് കാരണം, ഇത് ഹ്രസ്വമായ തരംഗദൈർഘ്യത്തിനും ഉയർന്ന ആവൃത്തിക്കും കാരണമാകുന്നു.

ആവൃത്തി മാറ്റത്തിന്റെ അളവ് ഉറവിടത്തിന്റെ വേഗതയെയും ഉറവിടത്തിനും നിരീക്ഷകനും ഇടയിലുള്ള ദൂരത്തെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു. ഉറവിടം വേഗത്തിൽ ചലിക്കുന്തോറും, ആവൃത്തി മാറ്റം കൂടുതലാണ്. ഉറവിടം നിരീക്ഷകനോട് അടുത്താകുന്തോറും, ആവൃത്തി മാറ്റം കൂടുതലാണ്.

ആവൃത്തി മാറ്റം കണക്കാക്കുന്നതിനുള്ള സൂത്രവാക്യം ഇതാണ്:

$$f_o = f_s \left(\frac{v + v_o}{v - v_s}\right)$$

ഇവിടെ:

• $f_o$ എന്നത് നിരീക്ഷിച്ച ആവൃത്തിയാണ്
• $f_s$ എന്നത് ശബ്ദത്തിന്റെ യഥാർത്ഥ ആവൃത്തിയാണ്
• $v$ എന്നത് ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗതയാണ്
• $v_o$ എന്നത് നിരീക്ഷകന്റെ വേഗതയാണ്
• $v_s$ എന്നത് ഉറവിടത്തിന്റെ വേഗതയാണ്

ഉദാഹരണം:

30 mph വേഗതയിൽ ഒരു നടക്കുന്നയാളെ നോക്കി ഒരു കാർ ഓടുന്നു. കാറിന്റെ ഹോണിന് 440 Hz ആവൃത്തിയുണ്ട്. നടക്കുന്നയാൾ കേൾക്കുന്ന ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി എന്താണ്?

$$f_o = 440 Hz \times \left(\frac{1100 ft/s + 0 ft/s}{1100 ft/s - 30 ft/s}\right)$$

$$f_o = 440 Hz \times \left(\frac{1100 ft/s}{1070 ft/s}\right)$$

$$\Rightarrow f_o = 458 Hz$$

നടക്കുന്നയാൾ 458 Hz ആവൃത്തി കേൾക്കുന്നു, ഇത് ശബ്ദത്തിന്റെ യഥാർത്ഥ ആവൃത്തിയേക്കാൾ ഉയർന്നതാണ്.

പ്രയോഗങ്ങൾ:

വിവിധ പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു, അവയിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു:

• റഡാർ: ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കളുടെ വേഗത അളക്കാൻ റഡാർ തോക്കുകൾ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• സോണാർ: ജലത്തിനടിയിലുള്ള വസ്തുക്കൾ കണ്ടെത്താനും ട്രാക്കുചെയ്യാനും സോണാർ സംവിധാനങ്ങൾ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• വൈദ്യശാസ്ത്ര ഇമേജിംഗ്: ശരീരത്തിലെ രക്തപ്രവാഹം അളക്കാൻ വൈദ്യശാസ്ത്ര ഇമേജിംഗിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.
• ജ്യോതിശാസ്ത്രം: നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും താരാപഥങ്ങളുടെയും വേഗത അളക്കാൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിൽ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉപയോഗിക്കുന്നു.

(b) നിശ്ചലനിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകലുന്ന ഉറവിടം#

ശബ്ദത്തിന്റെ ഉറവിടം നിശ്ചല നിരീക്ഷകനിൽ നിന്ന് അകലുമ്പോൾ, നിരീക്ഷിച്ച ആവൃത്തി യഥാർത്ഥ ആവൃത്തിയേക്കാൾ കുറവാണ്. ഇതിനെ ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നിരീക്ഷിച്ച ആവൃത്തിക്കുള്ള സൂത്രവാക്യം ഇതാണ്:

$$f_o = f_s \left(\frac{v}{v + v_s}\right)$$

ഇവിടെ:

• $f_o$ എന്നത് നിരീക്ഷിച്ച ആവൃത്തിയാണ്
• $f_s$ എന്നത് യഥാർത്ഥ ആവൃത്തിയാണ്
• $v$ എന്നത് ശബ്ദത്തിന്റെ വേഗതയാണ്
• $v_s$ എന്നത് ഉറവിടത്തിന്റെ വേഗതയാണ്

ഉദാഹരണത്തിന്, ഒരു കാർ 50 mph വേഗതയിൽ നിങ്ങളിൽ നിന്ന് അകന്ന് ഓടുകയും ഹോൺ 440 Hz-ൽ മുഴങ്ങുകയും ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, നിരീക്ഷിച്ച ആവൃത്തി ഇതായിരിക്കും:

$$f_o = 440 \times \left(\frac{343}{343 + 50}\right) = 408 \text{ Hz}$$

ഇതിനർത്ഥം ഹോണിന്റെ ശബ്ദം യഥാർത്ഥത്തിൽ ഉള്ളതിനേക്കാൾ താഴ്ന്ന പിച്ചിൽ ആയിരിക്കും എന്നാണ്.

നക്ഷത്രങ്ങൾ നമ്മുടെ നേരെ അടുക്കുകയോ അകലുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ അവയുടെ നിറം മാറുന്നതിനും ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം ഉത്തരവാദിയാണ്. ഒരു നക്ഷത്രം നമ്മുടെ നേരെ ചലിക്കുമ്പോൾ, അതിന്റെ പ്രകാശം സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ നീല അറ്റത്തേക്ക് മാറ്റപ്പെടുന്നു. ഒരു നക്ഷത്രം നമ്മിൽ നിന്ന് അകലുമ്പോൾ, അതിന്റെ പ്രകാശം സ്പെക്ട്രത്തിന്റെ ചുവപ്പ് അറ്റത്തേക്ക് മാറ്റപ്പെടുന്നു.

പ്രപഞ്ചം പഠിക്കാൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു ശക്തമായ ഉപകരണമാണ് ഡോപ്ലർ പ്രഭാവം. നക്ഷത്രങ്ങളുടെയും താരാപഥങ്ങളുടെയും വേഗത അളക്കാനും അവ നമ്മുടെ നേരെ അടുക്കുകയാണോ അകലുകയാണോ എന്ന് നിർണ്ണയിക്കാനും ഇത് നമ്മെ അനുവദിക്കുന്നു.

(c) നിശ്ചല ഉറവിടത്തെ നോക്കി ചലിക്കുന്ന നിരീക്ഷകൻ#

ഒരു നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദത്തിന്റെ ഒരു നിശ്ചല ഉറവിടത്തെ നോക്കി ചലിക്കുമ്പോൾ, ശബ്ദത്തിന്റെ ആവൃത്തി വർദ്ധിക്കുന്നതായി തോന്നുന്നു. നിരീക്ഷകൻ ശബ്ദ തരംഗങ്ങളോട് അടുക്ക